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AI、5G與視覺機器聯手轉型水產養殖業

2021/07/20 @國際

摘要

為因應全球氣候變遷和糧食挑戰,挪威鮭魚養殖公司Cermaq與技術合作夥伴BioSort及ScaleAQ聯手運用人工智慧、機器視覺與5G網路等新興技術來協助水產養殖作業,希冀透過前瞻技術來優化漁業養殖運營及提升漁業產值。

示意圖

AI、5G與視覺機器聯手轉型水產養殖業

  現今,環境惡化加劇糧食挑戰,在這艱困的挑戰下,人工智慧、視覺機器與5G網路等新興技術是否能替水產養殖業帶來解決方案?挪威鮭魚養殖公司Cermaq為首家啟動為期五年iFarm計畫之公司,且Cermaq將與技術合作夥伴BioSort及ScaleAQ聯手探索如何運用新興技術來最佳化漁業養殖運營。與此同時,其他同業也在測試不同的解決方案來提升漁業產值。
個性化之鮭魚養殖法
  運用新興技術於鮭魚養殖的好處之一是以個體化之方式來輔佐鮭魚的健康和生長。以往,一旦魚群中遭受海蝨威脅(為鮭魚養殖中常見之問題),養殖業者將對所有魚群進行治療。但是這種寄生蟲並不會以同種方式來攻擊每條魚。若新興技術能確切識別出實際需要治療的魚隻,有助於減少非必要治療所帶來的養殖壓力。
  與維護魚群健康類似,機器視覺可以識別並追蹤單魚隻之攝食需求。透過獨特的標記識別出當前區域內的特定魚隻並追蹤其最後一次餵食與進食時間,來提供良好的照料。為每一條魚提供訂製化之護理能力代表水產養殖業的巨大飛躍,且將幫助漁民可在單一魚隻生長成熟後再進行收穫。
  每個iFarm系統覆蓋15萬條魚,這些魚將被圍在海中的網圍中。在iFram系統中,由於設定有網狀頂棚,因此魚群會始終處於圍網內的較低位置。當有魚隻鼓起魚鰾嘗試上浮時,必經過網內的一個腔室漏斗,感測器則掃描該腔室以識別當前魚隻並記錄相關資料。
  感測器和物聯網設備則會自動處理影像以辨別魚隻,並將資料回饋至分析數據的人工智慧演算法。這些採集到的資料含括重量、生長情形、是否患病或者魚身是否有傷口等。透過這些資料,iFarm系統可高效執行管理並根據資料做出決策。
  Cermaq的目標是強化沿海地區的漁業養殖能力,因為整個挪威漁業養殖的未來,將取決於能否找到可持續且具有成本效益的生產方式。該公司已經獲得四份專案開發許可證,同時與多家實體及個人開展協作,全面啟動第一批養殖試點。
5G—讓技術成為可能
  近年來,對於5G行動網路的討論很多。不僅是因為消費者希望以超高速度下載影片資料,更是因為5G網路能夠給各個行業帶來變革性影響。以水產養殖為例,5G網路能夠支援物聯網裝置進行魚類識別,並將數據回饋至漁業管理系統中。反之,海底電纜則難以維護。5G技術的引入使得高品質攝像機和數據之饋送成為漁業發展的技術動力。
  目前已經有5G試點在蘇格蘭的鮭魚海水養殖場中進行。透過5G連結互聯網的感測器將持續收集鮭魚養殖籠內的海水溫度、pH值、含氧量等數據。優化鮭魚養殖場至關重要,是因為這既是蘇格蘭最大的食品出口類別、也是英國國民經濟的主要貢獻來源。
Alphabet投入其中
  Google的母公司Alphabet及其下X研究團隊(原Google X)正在與歐洲及亞洲多家養魚場合作推動Tidal計畫。Tidal計畫希望開發出另外一種魚類識別系統。與Cermaq的iFarm計畫類似,Tidal運用水下攝影機、電腦視覺和人工智慧技術來追蹤鮭魚和鰤魚。AI能夠追蹤魚類的生長情形,並透過肉眼難以察覺的形態與動作差異將不同魚隻區分開來。該技術將繼續朝著更廣泛的普及性應用推進。這些計畫對於學習運用人工智慧、機器視覺與學習及5G等技術來改變水產養殖業至關重要。由於尚處於草創階段,且系統本身極為複雜,因此預計將會有很多的學習和成長機會,將來必會帶來更好的成果及持續性。 【延伸閱讀】水產養殖業的人工智慧使用指南

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